三相PWM整流器无电网电压传感器控制策略

发布时间：2017-09-28 13:36

  本文关键词：三相PWM整流器无电网电压传感器控制策略

  更多相关文章： PWM整流器 电网电压估计 虚拟磁链 无传感器控制 电网电压不平衡 比例谐振调节 死区效应

【摘要】：随着社会对“节能环保”越来越重视及用电设备谐波标准越来越高,PWM整流器在越来越多的领域取代二极管或晶闸管整流器,它功率因数高、电流谐波低,但成本相对较高、系统较复杂,降低成本、提高可靠性是推进其广泛应用的关键。本文主要研究三相电压型PWM整流器在电网电压平衡和不平衡时的无电网电压传感器控制以及抑制死区效应的方法。根据系统的主电路阐述了其在不同坐标系中数学模型,并通过整流桥交、直流侧功率、电流和电压的关系说明三相PWM整流器的工作原理,并进一步介绍电压外环和电流内环的设计方法。在电网电压平衡时,分析了在两相静止坐标系和两相旋转坐标系中的电网电压估计方法,介绍了基于改进的积分器的虚拟磁链构造策略,提出了利用不控整流阶段的电流来判断接线相序和估计电网状态的方法,并利用电流调节器输出估计电网电压和调整相位以实现单位功率因数控制;在电网电压不平衡时,提出了一种结合电网电压估计器和虚拟磁链估计器的正、负序电网电压估计方法,结合电网正、负序电压和交流电流与交流侧、直流侧的电压、电流和功率的关系,分别设计了针对抑制负序电流或抑制直流电压谐波的控制策略。另外,从PWM死区的作用机理入手,深入探讨了死区时间引起的交流侧电压误差和电流谐波,并从抑制电流谐波的角度出发,研究了比例积分(PI)和准比例谐振(PR)相结合的电流控制方法,分析了其对特定次谐波的抑制效果。利用Matlab/Simulink的电力电子元件库搭建三相PWM整流器系统控制模型,并基于TMS320F2808搭建三相PWM整流器软硬件平台,通过仿真和实验证明了所提出的相关算法的有效性和可行性。
【关键词】：PWM整流器 电网电压估计 虚拟磁链 无传感器控制 电网电压不平衡 比例谐振调节 死区效应
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM461
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 PWM整流器的发展及现状9-10
• 1.3 本文研究内容10-12
• 2 三相电压型PWM整流器数学模型及工作原理12-24
• 2.1 三相电压型PWM整流器数学模型12-17
• 2.2 三相VSR工作原理17-20
• 2.3 三相VSR双闭环控制20-23
• 2.4 本章小结23-24
• 3 电网平衡时无电网电压传感器控制分析24-42
• 3.1 引言24
• 3.2 电网电压估计方法24-31
• 3.3 无电网电压传感器的单位功率因数控制31-33
• 3.4 仿真与实验结果33-41
• 3.5 本章小结41-42
• 4 电网不平衡时无电网电压传感器控制42-60
• 4.1 引言42
• 4.2 电网电压不平衡时的正负序分量42-45
• 4.3 电网电压不平衡的影响45-47
• 4.4 电网电压不平衡时的控制策略47-53
• 4.5 仿真与实验结果53-58
• 4.6 本章小结58-60
• 5 PWM死区的影响及抑制策略分析60-72
• 5.1 引言60-61
• 5.2 PWM死区效应分析61-65
• 5.3 死区效应抑制65-66
• 5.4 仿真与实验分析66-71
• 5.5 本章小结71-72
• 6 总结与展望72-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-80
• 附录 攻读学位期间发表的论文80

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本文编号：936150